Maschine zum Füllen und Versiegeln von Behältern
Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Füllen und Versiegeln von Behältern, die automatisch z. B. eine Einheitsportion eines Erzeugnisses in einen Behälter einfüllt und diesen anschliessend hermetisch verschliesst, ohne dass menschliche Hände den Behälter und dessen Inhalt berühren. Die Verwendung eines zum einmaligen Gebrauch bestimmten Behälters, der eine kleine Menge eines Produktes enthält, die verbraucht wird, ohne dass der Behälter anschliessend wieder versiegelt wird, stellt, wenn der durch den Behälter geschützte Inhalt eine lange Lagerung vor dem Gebrauch ermöglicht, hinsichtlich der Bequemlichkeit der Handhabung und der Verteilung einen entschiedenen Vorteil gegenüber üblichen, bekannten Verpakkungsverfahren dar.
Zum Beispiel werden in steigendem Masse in Restaurants, Eisenbahnen, Luftlinien usw. als Einzelportionen in als Einheitenbehälter bekannte Behälter verpackte Nahrungsmittel, wie Marmeladen, Fruchtsirupe und dergleichen benutzt. Da diese Behälter sehr oft den Verbrauchern direkt zum sofortigen Gebrauch zugeführt werden, müssen sie ohne Werkzeuge, z. B. Dosenöffner, leicht zu öffnen sein.
Einheitenbehälter sind bereits bekannt, die aus biegsamem, plastischem Material hergestellt sind. Ein bedeutender Nachteil eines aus derartigem Material hergestellten Behälters ist darin zu finden, dass ein Durchdringen des Behälters durch Luft möglich ist, so dass, falls sich ein verderblicher Inhalt in dem Behälter befindet, der Inhalt in verhältnismässig kurzer Zeit verderben kann. Um sowohl diesen Nachteil zu überwinden als auch eine längere Lagerung zu ermöglichen, werden Einheitenbehälter jetzt aus Leichtmetallen, wie Aluminium, hergestellt, so dass, wenn die Behälter durch plastische Verschmelzung mit einem Deckel gleichen Materials hermetisch versiegelt werden, sie ihre Füllungen bedeutend länger schützen und ausserdem ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen geöffnet werden können.
Die Maschine zum Füllen und Versiegeln von Behältern gemäss der Erfindung weist eine Anzahl von Bearbeitungsstationen, einschliesslich einer Ladestation, einer Füllstation und einer Deckelaufsetzstation auf, sowie Fördermittel, welche Behälter, jeweils einen in einen Träger eingesetzt, aufeinanderfolgend den verschiedenen Bearbeitungsstationen zuführen, in denen die Behälter automatisch behandelt werden, einschliesslich des Verschliessens, Versiegelns und Entfernens der Behälter mittels einer vielköpfigen Verschliessvorrichtung, wobei die Träger als Widerlager und Wärmeleiter dienen.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Maschine gemäss der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Grundriss verschiedener Bearbeitungsstationen der Maschine zum automatischen Füllen und Versiegeln von Einheitenbehältern,
Fig. 2 eine Seitenansicht von Teilen eines Behälterträgers und eines Deckelaufsetzkopfes,
Fig. 3 eine Schnittansicht der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung mit dem Deckelaufsetzkopf in Versiegelstellung,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Einheitenbehälters mit abgenommenem Deckel,
Fig. 5 eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Beladen von ungefüllten Einheitenbehältern in die Träger,
Fig. 6 einen Grundriss einer Ausstossvorrichtung zum Entfernen von Einheitenbehältern aus ihren Trägern sowie einen Grundriss der in Fig. 5 gezeigten Ladevorrichtung,
Fig.
7 einen Schnitt längs der Linie Vil-Vil in Fig. 6,
Fig. 8 einen Grundriss, teilweise im Schnitt nach der Lilie VII1 :-VIII in Fig. 7,
Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie IX-IX in Fig. 13,
Fig. 10 einen Schnitt nach der Linie X-X in Fig. 6,
Fig. 11 einen Schnitt nach der Linie XI-XI in Fig. 6,
Fig. 12 eine Zeittafel der Arbeitsweise der in Fig. 6, 10 und 11 gezeigten Ausstossvorrichtung,
Fig. 13 einen Grundriss der Deckelaufsetzstation,
Fig. 14 eine Seitenansicht der in Fig. 13 dargestellten Deckelaufsetzstation,
Fig. 15 einen Schnitt längs der Linie XV-XV eines Teiles der in Fig. 13 gezeigten Deckelaufsetzstation,
Fig. 16 einen Grundriss, teilweise im Schnitt längs der Linie XVI-XVI in Fig. 15,
Fig. 17 einen Schnitt längs der Linie XVII-XVII Fig.
13,
Fig. 18 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Vakuumsteuerventils in der Deckelaufsetzstation in Normalstellung mit dem Vakuum abgeschaltet,
Fig. 19 eine Seitenansicht des Vakuumsteuerventiles mit seinen Einstellteilen in einer Stellung, in der das Vakuum eingeschaltet ist,
Fig. 20 eine Zeittafel der Wirkungsweise der verschiedenen Bauelemente der Deckelaufsetzstation und
Fig. 21 eine Schnittansicht einer Behälteranzeigevorrichtung entlang der Linie XXI-XXI der Fig. 13.
Ein Einheitenbehälter C besteht aus einem zylindrischen, becherförmigen Aluminiumgehäuse 2 mit einem sich radial um seine Öffnung erstreckenden Flansch 4 (Fig. 4). Das Innere des Gehäuses 2 sowie die obere Fläche des Flansches 4 sind mit einem thermoplastischen Material, wie Polyvinylchlorid, überzogen. Der Überzug an dem Flansch 4 kann entweder nur druckempfindlich oder auch gleichzeitig wärmeund druckempfindlich sein. Zu einem Behälter C gehört ein Aluminiumdeckel 6, der den selben Durchmesser wie der Flansch 4 hat und mit einer Zunge 8 zum Abziehen des Deckels versehen ist. Die Oberseite des Deckels 6 kann mit einem Etikett 10 versehen sein, während die Unterseite mit einem wärme- oder druckempfindlichen Material, ähnlich dem auf dem Flansch 4, überzogen ist.
Nach dem Füllen des Behälters C wird der Deckel 6 entweder durch ein Verschmelzen der Vinylüberzüge oder durch das Zusammenkleben des druckempfindlichen Materials hermetisch mit der Oberfläche des Flansches 4 versiegelt.
Behälterträger 12 (Fig. 2 und 3) führen jeweils einen Einheitenbehälter C durch alle Bearbeitungsstationen der Maschine. Jeder Träger 12 besteht aus einem als Hohlkörper ausgebildeten Gehäuse 13, dessen als Stütze dienende, ringförmige Lippe 14 die Öffnung im Oberteil des Gehäuses bestimmt. Das Innere des Trägers 1 < besteht aus einer Öffnung 16, deren Durchmesser grösser ist, als der des Gehäuses 2 des Einheitenbehälters C. Der Einheitenbehälter C erstreckt sich mit seinem Gehäuse 2 abwärts in das Innere 16, wobei die Unterseite des ringförmigen Flansches 4 von der ringförmigen Lippe 14 getragen wird. Die Masse des Trägergehäuses 13 ist wesentlich grösser, als die Masse des Einheitenbehälters C in gefülltem oder ungefülltem Zustand.
Der Hohlraum 16 des Trägers 12 ist benachbart der Lippe 14 mit einem sich abwärts verjüngenden Teil 18 versehen, um zwischen der Wand des Trägers 12 und der Wand des Behältergehäuses 2 einen Luftraum zu bilden, so dass sich der Träger 12 und der Behälter C nur zwischen dem Flansch 4 und der Lippe 14 berühren. Jeder der Träger 12 besitzt eine Öffnung 20, die einen Durchlass für einen Lichtstrahl bildet, der das Fehlen eines Behälters C anzeigt. Die Öffnung 20 erleichtert ausserdem das Entfernen irgendwelcher Stoffe, die in das Innere 16 des Trägers 12 gelangt sein sollten.
Jeder Träger 12 ist auf einem Kettenförderband 22 durch einen in ein Glied der Kette 22 eingepassten Steg 24 (Fig. 7) in aufrechter Stellung befestigt. Wie aus Fig.
1 ersichtlich ist, leitet eine Ladestationzufuhr 26 vorgeformte Behältergehäuse 2 in eine Ladestation 28, die automatisch ein Behältergehäuse 2 in jeden Träger 12 einsetzt. Der beladene Träger 12 wird einer Druck- und Reinigungsvorrichtung 30 zugeführt, in der mittels Vakuum Verunreinigungen, die in den Behälter C eindrangen, entfernt werden. Von dort laufen die Behälter C um ein Zahnrad 32, das mit einer Anzeigevorrichtung versehen ist, die feststellt, ob ein Behälter C in jedem Träger 12 gelagert ist. Sollte ein Behälter C nicht ordnungsgemäss in einem Träger 12 eingesetzt sein, so werden nicht gezeigte Sicherheitsvorrichtungen betätigt, die das Füllen des Trägers 12 verhindern. Die Träger 12 werden anschliessend einer Füllstelle 36 zugeführt.
Die Füllstelle 36 kann entweder einen einzeloder vielköpfigen Mechanismus zum gleichzeitigen Füllen von entweder einem oder einer Mehrzahl von Behältern C aufweisen. Von der Füllstelle 36 laufen die Träger 12 mit gefülltem Behälter C um einen zweiten Anzeiger 38, der wiederum feststellt, ob sich gefüllte Behälter C in jedem Träger befinden, um, falls nicht, Sicherheitsvorrichtungen zu betätigen, die die betreffende Deckelaufsetzvorrichtung ausser Betrieb setzt, die sonst den Behälter C mit einem Deckel versehen würde. Die Träger 12 und ihre gefüllten Behälter C laufen anschliessend in einer sich drehenden Deckelaufsetzstation 40 um, in der ein Deckel 6 auf jeden der gefüllten Behälter C aufgesetzt und hermetisch mit desden Flansch 4 versiegelt wird.
Nach dem Versiegeln werden die gefüllten und verschlossenen Behälter C automatisch von der Deckelaufsetzvorrichtung entfernt und einer Rutsche 42 zugeleitet, die die fertigen Behälter C einer Verpackungsvorrichtung zuführt.
Nachdem die gefüllten und versiegelten Behälter C von dem Träger 12 entfernt worden sind, läuft das Kettenförderband 22 mit den Trägern 12 durch eine Heizstation 44, in der die Gehäuse 13 der Träger 12 erhitzt werden. Die Hitze des Trägergehäuses 13 wird über die ringförmige Lippe 14 dem Flansch 4 des Behälters C zugeleitet, um das hermetische Versiegeln des Deckels 6 in der Deckelaufsetzstation 40 zu bewirken. Von der Heizstation 44 läuft das Kettenförderband 22 zur Ausstosstation 46, in der jegliche Behälter C, die nicht an der Entladestelle der Deckelaufsetzstation 40 von den Trägern 12 entfernt worden sind, ausgestossen werden.
Von hier werden die Träger 12 wieder in die Ladestation 28 eingeführt, um einen anderen Behälter C aufzunehmen und ihn durch einen anderen Arbeitszyklus zu führen.
Von der Zufuhr 26 treten die Behälter C in die Maschine ein und laufen auf ein Paar auf Abstand stehende Führungsplatten 50, die oberhalb des Kettenförderbandes 22 angeordnet sind. Das Kettenförderband 22 bewegt sich, nachdem es um das einen Teil der Ausstosstation 46 (Fig. 1 und 6) bildende Kettenzahnrad 52 gelaufen ist, in einer geraden Bahn, geführt durch ein Paar Kettenführungen 54, die an dem Rahmen 56 der Ladestation befestigt sind. Wie am besten aus Fig. 7 ersichtlich, werden die Träger 12 ebenfalls durch sich in Längsrichtung der Maschine erstreckende Trägerführungen 58 und mit den Kettenführungen 54 verbundene Stützen 60 geführt.
Die aus Nylon, Teflon oder ähnlichem Material bestehenden Trägerführungen 58 befinden sich mit einer Nabe 62 auf dem Trägersteg 24 in Eingriff, so dass die Träger 12, jeder mit seiner Oberfläche horizontal gelagert, genau entlang einer vorbestimmten gradlinigen Bahn geführt werden (Fig. 5 und 7).
Jede Behälterführungsplatte 50 weist eine Nut 64 Fig. 7) auf, die die Flansche 4 der Behälter C aufnimmt.
Die Führungsplatten 50 bilden eine allmählich von links nach rechts (Fig. 5) auf die Bahn der Träger 12 zu verlaufende abwärtsgeneigte Behälterführungsbahn 51.
Kurz nachdem die Behälter C von der Zufuhr 26 die Führungsplatten 50 erreichen, wird die Bewegung eines jeden Behälters C durch ein Paar federbelasteter, nachgiebiger, verstellbarer Anschläge 66 (Fig. 7 und 8) unterbrochen.
Auf Stützen 70 ist oberhalb der Führungsbahn 51 ein zweites Kettenförderband 72 angeordnet. Das linke Ende der Kette 72 läuft um ein Antriebszahnrad 74, während das rechte Ende um ein mittels verstellbarer Stützen 78 mit der Maschine verbundenes Leerlaufzahnrad 76, läuft. Das Antriebszahnrad 74 sitzt auf einer Welle 80 (Fig. 5) und wird über Getriebe 82, 84 von einer Welle 86, auf der das Kettenzahnrad 52 der Ausstosstation 46 befestigt ist, angetrieben. Die Kette 72 ist mit flachen, tafelähnlichen Gliedern versehen.
Aufjedem dritten Glied befindet sich ein Ansatz 90 aus Gummi, Nylon oder ähnlichem, nachgiebigem Material, der Behälter C in die Träger 12 einsetzt. Der lineare Abstand zwischen den Ansätzen 90 und dem zwischen benachbarten Trägern 12 auf der Kette 22 ist einander gleich. Die lineare Geschwindigkeit der Kette 72 ist ebenfalls gleich der linearen Geschwindigkeit der Kette 22. Sobald ein Behälter C von der Zufuhr 26 in die Führung 51 eintritt, wird seine Bewegung durch die Anschläge 66 verlangsamt, bis einer der Ansätze 90 mit dem Behälter C in Eingriff tritt; worauf der Behälter aus der Verbindung mit den Anschlägen 66 gelöst und entlang der geneigten Führung 51 (Fig. 5) geführt wird. Die Ansätze 90 sind derartig auf der Kette 72 angebracht, dass die Vorderkante eines jeden Ansatzes 90 direkt über der Vorderkante der inneren Öffnung des entsprechenden Trägers 12 zu liegen kommt.
Führt der Ansatz 90 den Behälter C entlang der geneigten Führung 51, so nähert sich der Behälter C allmählich dem Träger 12 und beginnt sich, sobald er sich dem tiefsten Ende der Führung 51 nähert, in den Träger 12 einzusetzen (siehe rechte Seite der Fig. 5).
Erreichen die Behälter C das Leerlaufkettenrad 76, so haben sie sich mit dem Flanschen 4 auf den Lippen 14 der Träger 12 ruhend in die Träger 12 eingesetzt. Sobald die Kette 72 um das Leerlaufkettenrad 76 herumläuft, werden die Ansätze 90 von den Trägern 12 abgezogen, so dass die Behälter C dann völlig von den Trägern 12 angetrieben werden.
Jeder Träger 12 mit einem leeren Behälter Wird, nachdem er aus der Verbindung mit den Ansätzen 90 gelöst worden ist, durch eine Vakuumreinigungs- und Druckstation 30 geführt, deren nachgiebiger Drücker 92 jeden Behälter C in einen engen Kontakt mit seinem Träger 12 zwingt. Neben dem Drücker 92 befindet sich eine mit einer Vakuumquelle verbundene Rohrleitung 94, deren Durchmesser ein wenig geringer ist, als der Aussendurchmesser der Flansche 4 eines Behälters C, so dass die untere Fläche 96 der mit der Flansch 4 in Eingriff tretenden Rohrleitung 94 verhindert, dass der Behälter C durch das etwaige Fremdkörper entfernende Vakuum aus dem Träger 12 herausgezogen wird.
Nachdem die Behälter C, einer für jeden Träger 12, eingesetzt und gereinigt worden sind, werden sie um das Leerlaufkettenrad 32 der Füllstation 36 zugeführt.
Das Kettenzahnrad 32 verändert die Laufrichtung der Kette, so dass sie sich für ungefähr 180; mit der Peripherie der sich drehenden Füllstation 36 in Eingriff befindet. Die Füllstation 36 stellt kein Teil der Erfindung dar.
Nach dem Füllen der Behälter C werden diese der Deckelaufsetzstation 40 (Fig. 13 bis 17) zugeführt, in der der flache Metalldeckel 6 mit der Flansch 4 des Behälters C durch Verschmelzen der Vinylüberzüge an den Kontaktflächen versiegelt wird. Die Kette 22 mit den Trägern 12 läuft um ein einen Teil der Deckelaufsetzvorrichtung darstellendes sich fortwährend drehendes Kettenzahnrad 100 grossen Durchmessers. Die Träger 12 nehmen Stellungen entlang der Zahnteilbahn des Kettenrades 100 ein (Fig. 15 und 17). Beim Umlauf der Behälter C um die Peripherie des Rades 100 erhält jeder Behälter C aus einem separaten Magazin 102 einen Deckel 6. Um die Peripherie des Kettenzahnrades 100 sind 36 Magazine angeordnet. Jedes Magazin 102 enthält einen annähernd tropfenförmigen Behälter (Fig. 16), der den kreisförmigen Deckel 6 mit der Abzugszunge 8 aufnimmt.
Die Magazine 102 bestehen aus zwei bei 104 mit einer Flansch versehenen und verschweissten Metallstücken. Jedes Magazin 102 passt in eine separate Aussparung 106 des Kettenzahnrades 100, in der es durch eine die Magazine 102 nach aufwärts in Arbeitsstellung zwingende Flügelklemme 108 gehalten wird. Die Flügelklemme 108 ist mit einer Stange 110, die von einer Feder 112 umgeben ist, versehen. Die Stange 110 führt durch einen Arm 114, der sich von einer mit der vertikalen Hauptwelle 118 der Deckelaufsetzstation 40 verkeilten Nabe 116 nach aussen erstreckt. Auf der Welle 118 sitzt ebenfalls das Kettenzahnrad 100. Eine Flügelklemme 108 hält zwei Magazine 102. Zum Auffüllen der Magazine 102 wird die Flügelklemme 108 um 900 gedreht, und die Magazine 102 werden nach unten aus der Aussparung 106 entfernt.
Ein Mitnehmer 120 mit mehreren abwärtsgerichtetenFührungsstücken 121 ist injedem derMaga- zine 102 angeordnet und wird durch eine Druckfeder 122 aufwärts gepresst. Oberhalb des Mitnehmers 120 wird ein Stapel Deckel 6 in das Magazin 102 eingesetzt. Der Stapel wird durch die Feder 122 nach oben gepresst, bis der oberste Deckel 6 mit nach innen überliegenden Kanten 124 der zwischen benachbarten Magazinen 102 an dem Kettenzahnrad 100 befestigten Platten 126 (Fig. 16) in Eingriff tritt. Abwärtsgerichtete Finger 128 der Platten 126 erfassen die Magazine 102 und richten sie in den Aussparungen 106 ein. Die Platten 126 verhindern das Heraustreten des Deckelstapels aus dem Magazin 102. Der oberste Deckel 6 wird durch eine nachfolgend beschriebene Vorrichtung mittels Vakuum entfernt.
Jedem Magazin 102 ist ein Deckelaufsetzkopf 130 beigeordnet, der unter Anwendung von Vakuum den obersten Deckel 6 aus dem Magazin 102 entfernt, den Deckel 6 aufwärts sowie radial auswärtsführt, bis er über dem gefüllten Behälter C gelagert ist. Jeder Kopf 130 ist in einem glockenförmigen, auf Abstand oberhalb des Kettenzahnrades 100 angebrachten Flansch
132 radial zu der Maschine beweglich befestigt. Naben
136 und 134 auf der Flansch 132 bzw. auf dem Kettenzahnrad 100 wie die Streben 138 trennen den Flansch
132 von dem Kettenzahnrad 100. Die Naben 134 und
136 auf der Hauptwelle 118 lassen alle beschriebenen Bauteile als eine Einheit umlaufen.
Die Köpfe 130 bewegen sich radial der Maschine von Stellungen über den Magazinen 102 (Fig. 15) zu Stellungen über den Trägern 12 (Fig. 17) in einem in einer Führung 141 in der Flansch 132 beweglichen
Schlitten 140. Eine Rolle 142 des Schlittens 140 läuft in einem Kurvenschlitz 144 (Fig. 13), der in einer von einem oberen, feststehenden, kreisförmigen Oberteil
148 der Maschine abwärtsführenden Wand ausgebildet ist.
Jeder Deckelaufsetzkopf 130 (Fig. 15, 17 und 3) be steht aus einer durchlöcherten Scheibe 150 aus Gummi oder ähnlichem Material, welche zu einer Saugfläche
153 führende Löcher 152 enthält. Die Scheibe 150 ist in einem Aufnehmer 154 eingepasst, der ein wenig mehr als die vertikale Dicke der Scheibe 150 verjüngt ist und somit eine Vakuumkammer 156 oberhalb der Scheibe
150 bildet, um einen gemeinsamen, alle Löcher 152 verbindenden Durchlass 152 zu bilden. Mit der Kam mer 156 ist eine Kupplung 158 verbunden, die an eine
Luftleitung 160 angeschlossen ist.
Der Kopf 130 ist mittels einer Gummiverbindung
162 federnd mit einem senkrecht in einer Hülse 166 (Fig. 15 und 17) zwischen von einer Schlitz- und Stift verbindung 168 bestimmten Begrenzungen gleitenden
Stössel 164 verbunden. Eine vorbelastete Feder 170 zwischen einem Stössel 172 und einem drehbar in der Hülse 166 eingepassten Stöpsel 174 hält den Stössel 164 relativ zur Hülse 166 in einer unteren Lage. Eine Rolle 176 im oberen gegabelten Ende des Stöpsels 174 ist mit einer in dem Oberteil 148 ausgebildeten Profilnockenlaufbahn 178 in Eingriff. Eine Feder 182 presst die Hülse 166 relativ zu einer einen Teil des Schlittens 140 bildenden Hülse 180 nach oben.
Die Feder 182 wird zwischen einem Deckel 184 und einer Schulter an der Basis der Hülse 180 zusammengepresst. Der Deckel 184 weist einen nach innen ragenden Flansch 185 auf, der gegen eine Unterlagscheibe 187 zwischen der Hülse 166 und dem Stöpsel 174 gehalten wird. Durch diese Anordnung wird die Rolle 176 gegen die Nockenlaufbahn 178 gezwungen. Die Nockenlaufbahn 178 ist mit dem Kurvenschlitz 144 konzentrisch, so dass die Rolle 176 sich niemals ausser Eingriff mit der Nockenlaufbahn 178 befindet, wenn sich der Träger 12 radial bewegt.
Mit einem senkrechten Schlitz 188 in dem Stössel 164 tritt ein radial und horizontal in dem Schlitten 140 gleitender Sperrstift 190 in Eingriff, um den Stössel 164 und demzufolge den druckausübenden Deckelaufsetzkopf 130 unter Umständen, die anschliessend beschrieben werden, in einer oberen Lage ausser Eingriff mit dem Träger 12 zu verriegeln. Der Sperrstift 190 ist mit inneren und äusseren ringförmigen Nuten 192 und 194 versehen, in die abwechselnd, wenn sich der Sperrstift 190 entweder in seiner äusseren oder inneren Stellung befindet, eine federbelastete Sperre 196 einrastet. Auf einen Kopf 198 des Sperrstiftes 190 wird durch anschliessend beschriebene Vorrichtungen ein Druck ausgeübt, um den Sperrstift 190 in Sperrstellung und aus dieser heraus zu bewegen.
Der in einem Kreis verlaufende Deckelaufsetzvorgang, in dem die druckausübenden Köpfe 130 die Deckel 6 mit den Flanschen 4 der gefüllten Behälter C versiegeln, wird unter besonderer Bezugnahme auf die Fig. 13 und 20, mit der 00-Stellung der Deckelaufsetzstation 40 in der Fig. 13 am unteren Ende und in dem Diagramm der Fig. 20 am unteren Ende dargestellt. In der Fig. 20 versinnbildlicht die Linie A die vertikale Bewegung des Deckelaufsetzkopfes 130, die ausgezogene Linie B das eingeschaltete Vakuum; die gestrichelte Linie B, das abgeschaltete Vakuum und die Linie C die horizontale Bewegung des Deckelaufsetzkopfes 130. In der 2650-Stellung ist jeder Kopf 130 in Tieflage (Linie A) mit der Saugfläche 153 der Lochscheibe 150 in Eingriff mit dem obersten Dekkel 6 in dem Magazin 102.
Das Vakuum wird bei 2700 (ausgezogene Linie B in Fig. 20) durch anschliessend beschriebene Vorrichtungen eingeschaltet, so dass der oberste Deckel 6 in dem Magazin 102 mittels Vakuum an der Saugfläche 153 haftet. Wenn sich das Magazin 102 und der Kopf 130 bis 3200 gedreht haben, setzt die vertikale Bewegung A des Kopfes 130 ein. Wie aus der Fig. 14 ersichtlich ist, ist die Nockenlaufbahn 178 mit einer Erhöhung 200 versehen, die das Anheben des Kopfes 130 durch die Feder 182 ermöglicht. Das Vakuum ist noch eingeschaltet und der Kopf 130 befindet sich noch in seiner Innenstellung.
Bei 3400 ist das Anheben des Kopfes 130 vollendet, worauf sich der Schlitten 140 durch den Kurvenschlitz 144 angetrieben in seiner Führung 141 nach aussen zu bewegen beginnt (Linie C in Fig. 20), bis sich der Deckelaufsetzkopf 130 über dem Behälter C in dem Träger 12 befindet (Fig. 15), d. h. bei 360 oder 00 der Drehbewegung. Bei ungefähr 130 verursacht eine Neigung 202 (Fig. 14) in der Nockenlaufbahn 178 die Abwärtsbewegung des Kopfes 130, durch welche der Deckel 6 gegen den Flansch 4 des Behälters C gepresst wird. Die abwärtsgerichtete Druckbewegung ist bei 250 der Kreisbewegung beendet. Diese Stellung wird als Versiegelungsstellung bezeichnet und ist in Fig. 3 dargestellt. In dieser Lage wird der Deckel 6 hermetisch mit der Flansch 4 versiegelt, indem die Vinylüberzüge miteinander verschmelzen.
Die das Verschmelzen bewirkende Wärme wird dem Flansch 4 des Behälters C vom Träger 12 selbst zugeleitet. Wie bereits erwähnt, besitzt der Träger 12 eine wesentlich grössere Masse als der Behälter C, jedoch tritt er mit dem Behälter C nur an der Unterseite des Flansches 4 (Fig. 3) in Eingriff, wobei die verjüngten Teile 18 und die Tiefe des Innenraumes 16 eine Berührung der Wände und des Bodens des Behältergehäuses 2 verhüten. Demzufolge wird die Wärme, die den Trägern 12 übermittelt wurde, bevor sie ihre Behälter C erhielten, nur von der Lippe 14 dem Flansch 4 übermittelt. Die Versiegelungsstellung wird zwischen 250 und 950 der Kreisbewegung der Station 40 (siehe Linie A in Fig. 20) fortgesetzt.
Sobald der Behälter C die 950-Stellung erreicht, gestattet eine weitere, nicht gezeigte Erhöhung in der Nockenlaufbahn 178 das Anheben des Kopfes 130.
Das Vakuum ist, wie aus der ausgezogenen Linie B in Fig. 20 zu ersehen ist, immer noch eingeschaltet. Demzufolge wird der versiegelte an der Saugfläche 153 der Lochscheibe 150 haftende Behälter C aus dem Träger 12 gehoben (Fig. 2 und Fig. 20 erhöhter Teil der Linie A). Das Entfernen des Behälters C aus dem Träger 12 ist bei 100 abgeschlossen. Die Förderkette 22 wird aus ihrer Verbindung mit dem Kettenzahnrad 100 gelöst und führt ihre leeren Träger 12 von der Deckelaufsetzstation 40 (Fig. 13) fort. Die gefüllten, mit Deckel versehenen und versiegelten Behälter C werden jedoch weiter um die Peripherie der Maschine bis zur 1600 Stellung geführt, an der das Vakuum sofort abgeschaltet wird (ausgezogene Linie B vereinigt sich mit gestrichelter Linie B in Fig. 20), so dass der fertige Behälter C vom Kopf 130 abfällt.
Unterhalb der Bahn der Deckelaufsetzköpfe 130 befindet sich eine Rutsche 204 (Fig. 2), entlang der die dann verschlossenen Behälter C in Kühl- und Verpackungsvorrichtungen gleiten, welche keinen Teil der Erfindung darstellen.
Der Kopf 130 verbleibt in seiner angehobenen und äusseren Stellung bis er die 2150-Stellung erreicht, worauf sich unter Wirkung des Kurvenschlitzes 144 der Schlitten 140 nach innen bewegt (Linie C Fig. 20). Bei 3250 befindet sich der Kopf 130 wieder in seiner Innenstellung über dem Magazin 102, worauf eine nicht gezeigte Neigung, in der senkrechten Nockenlaufbahn 178 den Kopf abwärts über das Magazin 102 bewegt, um mit dem nächsten Deckel 6 in Eingriff zu treten. Bei 2650 befindet sich der Kopf 130 mit dem nächsten Deckel 6 im Magazin 102 in Eingriff und das Vakuum wird bei 2700 (ausgezogene Linie B in Fig. 20) wieder eingeschaltet. Der Deckelaufsetzkopf 130, der jetzt den nächsten Deckel 6 angesaugt hat, wiederholt jetzt das Arbeitsspiel mit einem Behälter C in einem anderen Träger 12.
Da 36 Deckelaufsetzköpfe 130 vorhanden sind und die Maschine ununterbrochen im Betrieb ist, so wurden zwischen den Arbeitsspielen eines jeden einzelnen Kopfes 130, 35 zusätzliche Behälter C gefüllt und verschlossen.
Das Vakuum, welches an jedem der Köpfe benutzt wird, um Deckel 6 aufzunehmen, wird von einem separaten Ventil 206 (Fig. 15, 17, 18 und 19) gesteuert. Alle Ventile 206 weisen ein gemeinsames, ringförmiges Ventilgehäuse 208 auf, das durch Klemmen 210 mit dem Flansch 132 verbunden ist. Eine ringförmige Nute 212 in dem Gehäuse 208 ist von einer Platte 214 bedeckt, so dass die Nute 212 als eine Kammer dient, welche alle Ventile 206 mit einer gemeinsamen Vakuumquelle verbindet. Vier in der Platte 124 verschraubte Verbindungsstücke 216 verbinden die ringförmige Nute 212 über die Rohre 220, die von Verbindungsstücken 222 in der Hauptwelle 118 ausgehen, mit einer Vakuumpumpe 218 (Fig. 14). Eine Bohrung 224 in der Welle 118 ist über die Rohrleitung 226 (Fig. 14) mit der Vakuumpumpe 218 verbunden.
Durch diese Anordnung besteht in der ringförmigen Nut 212 jederzeit ein Vakuum oder zumindest ein Druck, der geringer als der atmosphärische Druck ist.
Jedes der Ventile 206 (Fig. 18 und 19) besitzt das zuvorerwähnte gemeinsame Ventilgehäuse 208 und eine radiale Bohrung 232, in der ein Kolben 234 gleitet.
Mit dem Kolben 234 ist ein Stössel 236 mit einem kegelstumpfförmig ausgebildeten Kopfteil 238 verbunden.
Eine in dem geschlossenen Ende der Bohrung 232 gelagerte Feder 240 drückt gegen den Kolben 234, um diesen nach rechts (Fig. 18) zu schieben. Die Bohrung 232 bildet einen Teil eines von der Vakuumpumpe 218 zu dem Deckelaufsetzkopf 130 führenden Durchlasses.
Entsprechend der Stellung des Kolbens 234 ist der Durchlass entweder gesperrt, oder der Deckelaufsetzkopf 130 ist in offener Verbindung mit der Vakuumpumpe 218. Eine ringförmige Kammer 242 in dem Ventilgehäuse 208 umgibt die Bohrung 232 und steht über radiale Durchlässe 244 mit der Bohrung 232 und über Durchlässe 246 und 248 mit der Kammer 212 in Verbindung, wobei die Abmessung der letzteren durch ein einstellbares Nadelventil 250 gesteuert wird. Wie bereits erwähnt, besteht in der ringförmigen Kammer 212 und daher in der ringförmigen Kammer 242 jederzeit ein Vakuum oder zumindest ein Druck geringer als der der Atmosphäre.
Der biegsame Luftschlauch 160, der zu dem Deckelaufsetzkopf 130 führt, ist durch eine Verbindung 252 an dem Ventilkörper 208 angeschlossen und steht über einen Durchlass 244, eine ringförmige Nute 256 und radiale Durchlässe 258 mit der Bohrung 232 in Verbindung. Grössere radiale Durchlässe 260 führen von der Aussenseite des Ventils 206 zum vorderen Ende der Bohrung 232. Ein verengter Teil oder Ringraum 262 umgibt die Mitte des Kolbens 234 und steht jederzeit mit der ringförmigen, zum Luftschlauch 160 führenden Nute 256 in Verbindung. Dieser Ringraum 262 steht ebenfalls entweder mit der Vakuumkammer 212 oder über die Durchlässe 260 mit der Atmosphäre in Verbindung, wobei es davon abhängt, ob sich der Kolben 234 in der in Fig. 19 oder in der in Fig. 18 gezeigten Stellung befindet.
Wie bereits erwähnt, bestimmt die Stellung des Kolbens 234, ob sich der Deckelaufsetzkopf 130 unter einem Vakuum oder atmosphärischen Druck befindet.
Eine mittige Gegenbohrung 264 in dem Kolben 234 befindet sich jederzeit mit dem Ende der Bohrung 232 in Verbindung, in dem sich die Feder 240befindet.
Ebenfalls ist die Gegenbohrung jederzeit mit dem Ringraum 262 des Kolbens 234 in Verbindung, mit dem letzteren über die radialen Durchlässe 266. Das abgeschlossene Ende der Bohrung 232 mit der Feder 240 ist, da der Ringraum 262 immer mit dem Kopf 130 in Verbindung steht, immer unter demselben Druck wie der Deckelaufsetzkopf 130. Die Feder 240 übt immer einen Druck auf den Kolben 234 aus, um ihn in die in Fig. 18 dargestellte Stellung zu bewegen, wodurch sich der Luftschlauch 160 und daher der Deckelaufsetzkopf 130 unter atmosphärischem Druck befindet.
In dieser Stellung (Fig. 18) besteht ein Vakuum nur in den Kammern und Durchlässen 212, 248, 246, 242 und 244. Ein Vakuum entsteht jedoch am Deckelaufsetzkopf 130, wenn der konische Kopf 238 des Stössels 236 durch eine in der 2700-Stellung des Maschinengestells (Fig. 20) feststehende Steuerfläche 270 (Fig. 13) nach innen und der Kolben 234 somit nach links verschoben wi
Ein sich abwärts erstreckender, feststehender Arm 286 ist mit dem unteren Ende des Vorsprungs 284 verbunden. Befindet sich der Stössel 236 in seiner Aussen- oder Vakuumsperrstellung (Fig. 18), so berührt sein Kopf 238 rechts am Arm 286 vorbei den Auslösefinger 280, der ein Drehen der Welle 282 bewirkt. Der durch den Auslösefinger 280 erzeugte Widerstand würde normalerweise den Stössel 236 zurück nach innen zwingen, jedoch verhindert der mit der Innenfläche des Kopfes 238 in Eingriff tretende Arm 286 eine derartige Rückbewegung. Ein Hebelarm 288, dessen Stellung durch eine einstellbare Halteschraube 289 (Fig. 13) eingerichtet wird, ist verstellbar mit dem oberen Ende der Welle 282 verbunden. Der Hebelarm 288 und demzufolge der Auslösefinger 280, werden durch eine Sperrfeder 290 im Gegenzeigersinn verschwenkt und mit der Halteschraube 289 in Eingriff gebracht (Fig. 13).
Das entgegengesetzte Ende des Hebelarmes 288 tritt mit einem Stössel 292 eines Mikroschalters 294 in Eingriff, der mit einem Solenoid 296 in Reihe geschaltet ist. Ein Stössel 298 des Solenoids 296 ist über eine einstellbare Verbindungsstange 302 mit einem Kniehebel 300 verbunden.
Ein zweiter, bei 306 an einem Teil 308 des Maschinengestells angelenkter Kniehebel 304 ist über eine Verbindungsstange 310 mit dem Kniehebel 300 verbunden.
Der obere Arm 312 des Kniehebels 304 ist kurvenartig ausgebildet und endet in einer der Bewegungsbahn des Kopfes 198 des Sperrstiftes 190 in dem Schlitten 140 gegenüberliegenden Stellung (Fig. 15).
Wenn der Stössel 236 des Steuerventils 206 in seiner Aussen- oder Vakuumabsperrstellung (Fig. 18) ist, so wird der Auslösefinger 280 verschwenkt, wodurch der Mikroschalter 294 betätigt wird, der den Stromkreis zum Solenoid 296 schliesst, welches, wie in Fig. 15 ersichtlich ist, über den Kniehebel 300 den Kniehebel 304 im Gegenzeigersinn verschwenkt und dadurch den Sperrstift 190 in den Schlitz 188 im Stössel 164 des Deckelaufsetzkopfes 130 treibt. Dadurch wird der Stössel 164 in einer Hochlage verriegelt, so dass der Kopf 130 nicht mit dem Behälter C in dem Träger 12 in Eingriff treten kann, oder, falls sich kein Behälter C im Träger 12 befindet, nicht mit der ringförmigen Lippe 14 des Trägers 12 in Eingriff treten kann.
Damit der Deckelaufsetzkopf 130 im nächsten Arbeitsspiel in normaler Weise betrieben werden kann, muss der Sperrstift 190 aus dem Schlitz 188 herausgezogen werden. Eine Nocke 314 (Fig. 13), die mit der Innenfläche des Kopfes 198 des Sperrstiftes 190 in Eingriff tritt, zieht diesen nach aussen. Die Nocke 314 ist so angeordnet, dass der Sperrstift 190 nur dann herausgezogen wird, wenn sich der Kopf 130 in Hochlage befindet, das ist zwischen der 1150 und 2350-Stellung.
Befindet sich kein Behälter C im Träger 12, wenn sich der einen Deckel 6 mit sich führende Deckelaufsetzkopf 130 abwärtsbewegt, so würde dieser den Dekkel 6 mit der erhitzen Lippe 14 des Trägers 12 versiegeln, was offensichtlich verhindert werden muss, da sonst der Träger 12 keine weiteren Behälter aufnehmen könnte. Eine anschliessend beschriebene Anzeigevorrichtung verhindert derartige Vorkommnisse.
Vor der Deckelaufsetzstation 40 ist ein Behälteranzeigegerät, bestehend aus einer Lampe 320 und einer photoelektrischen Zelle 322 angeordnet (Fig. 13 und 21). Die Lampe 320 auf einer Stütze 321 befindet sich ein wenig zu einer Seite und unterhalb des Trägers 12, wenn dieser mittels der Kette 22 der Deckelaufsetzstation 40 zugeführt wird. Die photoelektrische Zelle 322 auf einer Stütze 323 befindet sich oberhalb und auf der anderen Seite des Trägers 12, so dass, falls sich kein Behälter C in dem Träger 12 befindet, das Licht durch die Öffnung 20 in der Seitenwand des Trägers 12 und durch den offenen Oberteil des Trägers fällt, um die Photozelle 322 zu betätigen. Mit der Lichtquelle 320 und der Zelle 322 wirkt eine Blende 324 zusammen, die in einer Ebene ein wenig oberhalb des Trägeroberteiles drehbar angebracht ist.
Die mit Lamellen 326 versehene Blende 324 wird mit einer Umfangsgeschwindigkeit, die der der Kette 22 gleicht, in Umlauf versetzt, wobei jede Lamelle 326 zwischen benachbarten Trägern 12 vorbeiläuft, um den Lichtstrahl von der Lichtquelle 320 zur Zelle 322 zu unterbrechen. Hierdurch wird erreicht, dass die Zelle 322 nicht durch den Zwischenraum zwischen den Trägern betätigt wird, wie es der Fall sein würde, wenn keine Blende 324 vorhanden sein würde, sondern sie wird nur dann betätigt, wenn ein Behälter C im Träger 12 fehlt. Die Blende 324 ist mit einer Welle 327 verbunden, auf der ebenfalls ein Kettenzahnrad 328 gleichen Durchmessers angebracht ist, welches mit der Kette 22 in Eingriff tritt, um die Blende 324 anzutreiben.
Die Photozelle 322 betätigt ein Solenoid 329 (Fig. 13 und 17), das einstellbar mit einem am Oberteil 148 der Maschine drehbar gelagerten Kniehebel 330 verbunden ist, dessen Arm 331 in den Bereich des Vakuumsteuerventils 206 reicht. Ein Auslösehebel 332 ist drehbar am unteren Ende des Kniehebels 330 gelagert, wobei eine Feder 334 den Auslösehebel 332 mit einem einstellbaren Anschlag 336 in Eingriff bringt. Ein Finger 338 am Auslösehebel 332 befindet sich ein wenig einwärts der Bewegungsbahn der Köpfe 238 der Stössel 236 der Vakuumkontrollventile 206. Sobald die Photozelle 322 einen leeren Träger 12 anzeigt, wird das Solenoid 329 betätigt, welches den Kniehebel 330 im Gegenzeigersinn (Fig. 17) verschwenkt, worauf der Finger 338 hinter den Kopf 238 des Ventils 206 greifend den Kopf 238 nach aussen zieht und somit das Vakuum abschaltet.
Da das Vakuum mittels des Kniehebels 330 in der 3100-Stellung (Fig. 13 und 20) abgeschaltet ist, wird der Deckel, der hätte entnommen werden sollen, nicht aus dem Magazin herausgehoben, sondern der Deckelaufsetzkopf 130 bewegt sich ohne Deckel 6 nach oben.
Sobald der Auslösefinger 280 in der 3600-Stellung erreicht wird, verschwenkt der Kopf 238 des dann hervorstehenden Ventilstössels 236 denselben, so dass der Sperrstift 190 in der bereits erläuterten Weise in den Schlitz 188 eingreift und den Kopf in Hochlage und ausser Eingriff verriegelt. Hierdurch wird verhindert, dass sich der Kopf 130 abwärts auf den leeren, jedoch erhitzten Träger 12 zu bewegt, was eine Beschädigung des Kopfes zur Folge haben könnte.
Als Sicherheitsmassnahme wird das Vakuum abgeschaltet und der Deckelaufsetzkopf 130 führt keine Abwärtsbewegung aus, wenn sich kein Behälter C im Träger 12 befindet. Weiterhin wird, sollte sich kein Deckel 6 im Magazin 102 befinden, das Vakuum abgeschaltet und der Kopf 130 wird ebenfalls daran gehindert, sich abwärts auf die gefüllten und erhitzten Behälter C zu zubewegen. Ebenfalls wird das Vakuum abgeschaltet und eine Abwärtsbewegung des Kopfes
130 auf den Behälter C zu verhindert, falls der Kopf 130, obgleich das Magazin 102 voll ist, keinen Deckel 6 entnehmen sollte. Obgleich jede dieser Sicherheitsvorrichtungen aus irgendeinem der angeführten Gründe während eines Arbeitsspieles in Tätigkeit tritt, wird, bevor das nächste Arbeitsspiel beginnt, der Kopf 130 entriegelt und in seine Arbeitsstellung zurückversetzt und das Vakuumsystem in den normalen Zustand versetzt.
Das Abschalten des Vakuums an einem Kopf 130 oder das Verriegeln eines Kopfes 130 in Hochlage beeinträchtigt die Betriebsweise der verbleibenden 35 Köpfe oder Vakuumsteuerventile 206 in keiner Weise.
Demzufolge verursacht das Versagen entweder eines Trägers 12, eines Magazines 102 oder eines Kopfes 130 keinen Ausfall der gesamten Maschine oder der anderen Köpfe 130.
Nachdem die Träger 12 die Deckelaufsetzstation 30 verlassen haben, und nachdem die gefüllten und versiegelten Behälter C aus den Trägern 12 herausgehoben und in eine Rutsche 204 fallen gelassen worden sind, laufen die Träger 12 durch eine aus einem länglichen, metallenen Gehäuse 340 auf einen Gestellteil 342 bestehende Heizstation 44. Das Gehäuse 340 hat ein hitzereflektierendes Inneres sowie sich längs des Gehäuses oberhalb der Träger 12 erstreckende Heizelemente 344. Die Heizelemente 344 erhitzen die Träger 12, während diese durch das Innere des Gehäuses 340 geführt werden. Die Träger 12 besitzen genügend Masse, so dass sie, nachdem sie einmal erhitzt worden sind, verhältnismässig lange heiss bleiben, da nur eine geringe Menge ihrer Gesamthitze den Behälterflanschen 4 vermittelt wird.
Die folgenden Durchläufe durch das Gehäuse 340 sind daher nur von kurzer Dauer und verlangsamen nicht den Betrieb der Maschine.
Nach dem Durchlaufen der Heizstation 44 sind die Träger 12 wieder zur Aufnahme von Behältern C in der Ladestation 28 bereit. Zuvor wird jedoch jeder Träger 12 in einer Ausstosstation 46 automatisch abgefühlt, um die Anwesenheit von Behältern C, die nicht durch den Deckelaufsetzkopf 130 aus dem Träger 12 gehoben worden waren, festzustellen. Während des Umlaufens um das Kettenzahnrad 52 wird jeder Träger 12 von unten durch Auswurffinger mechanisch geprüft (Fig. 5, 6 und 10 bis 12). Jeder Träger 12 ist an seinem Boden mit Öffnungen 350 versehen, die an jeder Seite des Steges 24 angeordnet sind. Die Öffnungen 350 nehmen ein Paar Finger 352 auf, welche in der in Fig. 11 gezeigten Weise die Anwesenheit eines Behälters C prüfen und den Behälter C aus dem Träger entfernen. Die Finger 352 werden von den gegabelten Enden einer Platte 354 gebildet.
Jede Platte 354 ist am oberen Ende einer senkrechten Stange 356 angebracht, die in einer Nabe 358 in dem Kettenzahnrad 52 gleitet. Das innere Ende der Platte 354 besitzt Schlitze 360, die mit einem senkrechten Stift 362 die Finger 352 mit den Öffnungen 350 in den Trägern 12 ausrichten, wenn die Finger 352 betätigt werden, um in die Träger einzutreten. Die Platten 354 und demzufolge die Finger 352 werden durch einen feststehenden, geschlitzten, unterhalb des Kettenzahnrades 52 befestigten Nocken 364 und eine mit dem Nocken 364 in Eingriff tretende Rolle 366 am unteren Ende einer jeden Stange 356 angehoben.
Während die Träger 12 um das Kettenzahnrad 52 herumlaufen, treten in der 1950-Stellung (Fig. 12) die Rollen 366 mit dem Nocken 364 in Eingriff, worauf die Finger 352 aufwärts durch Träger 12 bewegt werden (Fig. 11) und so verbliebene Behälter C aus den Trägern herausheben.
Oberhalb der Träger 12, jedoch in der Bahn eines angehobenen Behälters C ist ein Ablenker 368 angebracht, der die Behälter C in eine Rutsche 370 ablenkt, die zu einer Sammelstelle führt. Nach der Rutsche 370 neigt sich die Nockenlaufbahn 364 abwärts und bewirkt dadurch das Niedergehen der Finger 352 durch die Öff- nungen 350 in den Trägern 12 zu ihrer Normalstellung bei 3200. An dieser 3200-Stelle sind alle Träger 12 ohne Behälter C und laufen, wie in Fig. 6 ersichtlich ist, wieder zur Ladestation 28, um ein neues Arbeitsspiel zu beginnen.
Machine for filling and sealing containers
The invention relates to a machine for filling and sealing containers that automatically z. B. fills a unit portion of a product into a container and then hermetically seals it without human hands touching the container and its contents. The use of a single-use container that contains a small amount of a product which is consumed without the container being subsequently resealed, when the contents protected by the container allows long storage before use, is of convenience handling and distribution is a decisive advantage over conventional, well-known packaging methods.
For example, food items such as jams, fruit syrups and the like packaged as single servings in containers known as unit containers are increasingly used in restaurants, railways, air lines, etc. Since these containers are very often supplied directly to consumers for immediate use, they must be used without tools, e.g. B. Can opener, be easy to open.
Unit containers are already known which are made of flexible, plastic material. A significant disadvantage of a container made of such a material is that air can penetrate the container so that if there is perishable content in the container, the content can spoil in a relatively short time. In order to overcome this disadvantage as well as to enable longer storage, unit containers are now made of light metals such as aluminum, so that if the containers are hermetically sealed by plastic fusion with a lid of the same material, they protect their fillings for significantly longer and can also be opened without the aid of tools.
The machine for filling and sealing containers according to the invention has a number of processing stations, including a loading station, a filling station and a lid placing station, as well as conveying means which feed containers, each one inserted into a carrier, successively to the various processing stations in which the Containers are handled automatically, including the closing, sealing and removal of the container by means of a multi-headed closing device, the carriers serving as abutments and heat conductors.
In the accompanying drawing, an embodiment of a machine according to the invention is shown, namely show:
1 shows a schematic floor plan of various processing stations of the machine for automatically filling and sealing unit containers,
Fig. 2 is a side view of parts of a container carrier and a lid attachment head,
FIG. 3 shows a sectional view of the device shown in FIG. 2 with the lid placing head in the sealing position.
4 is a perspective view of a unit container with the cover removed;
5 shows a side view of the device for loading unfilled unit containers into the carriers;
6 shows a plan view of an ejection device for removing unit containers from their carriers and a plan view of the loading device shown in FIG.
Fig.
7 shows a section along the line Vil-Vil in FIG. 6,
8 shows a plan, partly in section, according to the lily VII1: -VIII in FIG. 7,
9 shows a section along the line IX-IX in FIG. 13,
Fig. 10 is a section along the line X-X in Fig. 6,
11 shows a section along the line XI-XI in FIG. 6,
Fig. 12 is a timing chart showing the operation of the ejection device shown in Figs. 6, 10 and 11;
13 shows a floor plan of the lid-placing station,
FIG. 14 shows a side view of the lid-placing station shown in FIG. 13,
15 shows a section along the line XV-XV of part of the lid-placing station shown in FIG. 13,
FIG. 16 shows a plan, partially in section along the line XVI-XVI in FIG. 15,
17 shows a section along the line XVII-XVII FIG.
13,
18 shows a side view, partly in section, of a vacuum control valve in the lid-placing station in the normal position with the vacuum switched off;
19 shows a side view of the vacuum control valve with its setting parts in a position in which the vacuum is switched on,
20 shows a timing chart of the mode of operation of the various components of the cover-placing station and FIG
FIG. 21 shows a sectional view of a container display device along the line XXI-XXI of FIG. 13.
A unit container C consists of a cylindrical, cup-shaped aluminum housing 2 with a flange 4 extending radially around its opening (FIG. 4). The inside of the housing 2 and the upper surface of the flange 4 are coated with a thermoplastic material such as polyvinyl chloride. The coating on the flange 4 can either only be pressure sensitive or also heat and pressure sensitive at the same time. A container C includes an aluminum lid 6 which has the same diameter as the flange 4 and is provided with a tongue 8 for pulling off the lid. The upper side of the cover 6 can be provided with a label 10, while the lower side is covered with a heat or pressure sensitive material, similar to that on the flange 4.
After the container C has been filled, the lid 6 is hermetically sealed to the surface of the flange 4 either by fusing the vinyl coatings or by gluing the pressure-sensitive material together.
Container carriers 12 (FIGS. 2 and 3) each lead a unit container C through all processing stations of the machine. Each carrier 12 consists of a housing 13 designed as a hollow body, the annular lip 14 of which serves as a support and defines the opening in the upper part of the housing. The interior of the carrier 1 <consists of an opening 16, the diameter of which is larger than that of the housing 2 of the unit container C. The unit container C extends with its housing 2 downwards into the interior 16, the underside of the annular flange 4 from the annular lip 14 is worn. The mass of the carrier housing 13 is significantly greater than the mass of the unit container C in the filled or unfilled state.
The cavity 16 of the carrier 12 is provided adjacent the lip 14 with a downwardly tapering portion 18 to form an air space between the wall of the carrier 12 and the wall of the container housing 2 so that the carrier 12 and the container C only between the flange 4 and the lip 14 touch. Each of the carriers 12 has an opening 20 which forms a passage for a light beam indicating the absence of a container C. The opening 20 also facilitates the removal of any substances that should have got into the interior 16 of the carrier 12.
Each carrier 12 is secured in an upright position on a chain conveyor belt 22 by a web 24 (FIG. 7) fitted into a link of the chain 22. As shown in Fig.
1, a loading station supply 26 directs preformed container housings 2 into a loading station 28 which automatically inserts a container housing 2 into each carrier 12. The loaded carrier 12 is fed to a pressure and cleaning device 30, in which impurities which have penetrated into the container C are removed by means of a vacuum. From there, the containers C revolve around a gear wheel 32 which is provided with an indicator device that determines whether a container C is stored in each carrier 12. If a container C is not properly inserted in a carrier 12, safety devices (not shown) are actuated which prevent the carrier 12 from being filled. The carriers 12 are then fed to a filling point 36.
The filling station 36 may have either a single or multi-headed mechanism for filling either one or a plurality of containers C at the same time. From the filling point 36, the carriers 12 with the filled container C run around a second indicator 38, which in turn determines whether there are filled containers C in each carrier in order, if not, to actuate safety devices that put the relevant lid-placing device out of operation otherwise the container C would be provided with a lid. The carriers 12 and their filled containers C then circulate in a rotating lid-setting station 40, in which a lid 6 is placed on each of the filled containers C and is hermetically sealed with the flange 4.
After sealing, the filled and closed containers C are automatically removed from the lid placing device and fed to a chute 42 which feeds the finished containers C to a packaging device.
After the filled and sealed containers C have been removed from the carrier 12, the chain conveyor belt 22 with the carriers 12 runs through a heating station 44 in which the housings 13 of the carriers 12 are heated. The heat of the carrier housing 13 is conducted to the flange 4 of the container C via the annular lip 14 in order to effect the hermetic sealing of the lid 6 in the lid-fitting station 40. The chain conveyor belt 22 runs from the heating station 44 to the ejection station 46, in which any containers C which have not been removed from the carriers 12 at the unloading point of the lid-placing station 40 are ejected.
From here the carriers 12 are reinserted into the loading station 28 in order to receive another container C and to guide it through another working cycle.
From the supply 26, the containers C enter the machine and run on a pair of spaced guide plates 50 which are arranged above the chain conveyor belt 22. The chain conveyor belt 22, after having passed around the sprocket 52 forming part of the discharge station 46 (Figures 1 and 6), moves in a straight path guided by a pair of chain guides 54 attached to the frame 56 of the loading station. As can best be seen from FIG. 7, the carriers 12 are likewise guided by carrier guides 58 extending in the longitudinal direction of the machine and by supports 60 connected to the chain guides 54.
The carrier guides 58 made of nylon, Teflon or similar material are in engagement with a hub 62 on the carrier web 24, so that the carriers 12, each with its surface mounted horizontally, are guided precisely along a predetermined straight path (FIGS 7).
Each container guide plate 50 has a groove 64 (Fig. 7), which the flanges 4 of the container C receives.
The guide plates 50 form a container guide path 51 which is inclined gradually from left to right (FIG. 5) onto the path of the carriers 12.
Shortly after the containers C from the feeder 26 reach the guide plates 50, movement of each container C is interrupted by a pair of spring-loaded, compliant, adjustable stops 66 (Figs. 7 and 8).
A second chain conveyor belt 72 is arranged on supports 70 above the guide track 51. The left end of the chain 72 runs around a drive gear 74, while the right end runs around an idle gear 76 connected to the machine by means of adjustable supports 78. The drive gear 74 is seated on a shaft 80 (FIG. 5) and is driven via gears 82, 84 from a shaft 86 on which the sprocket 52 of the ejection station 46 is attached. The chain 72 is provided with flat, board-like links.
On each third link there is a lug 90 made of rubber, nylon or similar resilient material that inserts container C into carriers 12. The linear distance between lugs 90 and that between adjacent beams 12 on chain 22 are equal to each other. The linear speed of the chain 72 is also equal to the linear speed of the chain 22. As soon as a container C from the feeder 26 enters the guide 51, its movement is slowed down by the stops 66 until one of the lugs 90 with the container C engages occurs; whereupon the container is released from the connection with the stops 66 and guided along the inclined guide 51 (FIG. 5). The lugs 90 are attached to the chain 72 in such a way that the leading edge of each lug 90 lies directly over the leading edge of the inner opening of the corresponding carrier 12.
If the extension 90 guides the container C along the inclined guide 51, the container C gradually approaches the carrier 12 and, as soon as it approaches the deepest end of the guide 51, begins to be inserted into the carrier 12 (see right-hand side of FIG. 5).
When the containers C reach the idle chain wheel 76, they have inserted themselves into the carrier 12 with the flanges 4 resting on the lips 14 of the carrier 12. As soon as the chain 72 runs around the idler sprocket 76, the lugs 90 are pulled off the carriers 12, so that the containers C are then completely driven by the carriers 12.
Each carrier 12 with an empty container, after being disconnected from the lugs 90, is passed through a vacuum cleaning and printing station 30, the resilient pusher 92 of which forces each container C into intimate contact with its carrier 12. Next to the pusher 92 is a pipe 94 connected to a vacuum source, the diameter of which is slightly smaller than the outside diameter of the flanges 4 of a container C, so that the lower surface 96 of the pipe 94 engaging with the flange 4 prevents that the container C is pulled out of the carrier 12 by the vacuum removing any foreign bodies.
After the containers C, one for each carrier 12, have been inserted and cleaned, they are fed to the filling station 36 around the idle chain wheel 32.
The sprocket 32 changes the direction of travel of the chain so that it extends for approximately 180; engaged with the periphery of the rotating filling station 36. The filling station 36 does not form part of the invention.
After the containers C have been filled, they are fed to the lid-setting station 40 (FIGS. 13 to 17), in which the flat metal lid 6 is sealed to the flange 4 of the container C by fusing the vinyl coatings on the contact surfaces. The chain 22 with the carriers 12 runs around a continuously rotating sprocket wheel 100 of large diameter, which is part of the cover placing device. The carrier 12 occupy positions along the partial tooth path of the chain wheel 100 (FIGS. 15 and 17). When the containers C rotate around the periphery of the wheel 100, each container C receives a cover 6 from a separate magazine 102. 36 magazines are arranged around the periphery of the sprocket wheel 100. Each magazine 102 contains an approximately teardrop-shaped container (FIG. 16) which receives the circular cover 6 with the trigger tongue 8.
The magazines 102 consist of two metal pieces which are provided with a flange and welded at 104. Each magazine 102 fits into a separate recess 106 of the sprocket wheel 100, in which it is held by a wing clamp 108 which forces the magazines 102 upwards into the working position. The wing clamp 108 is provided with a rod 110 which is surrounded by a spring 112. The rod 110 leads through an arm 114 which extends outward from a hub 116 wedged with the vertical main shaft 118 of the lid-placing station 40. The sprocket wheel 100 is also seated on the shaft 118. A wing clamp 108 holds two magazines 102. To fill the magazines 102, the wing clamp 108 is rotated by 900 and the magazines 102 are removed from the recess 106 downwards.
A driver 120 with a plurality of downwardly directed guide pieces 121 is arranged in each of the magazines 102 and is urged upward by a compression spring 122. A stack of covers 6 is inserted into the magazine 102 above the driver 120. The stack is pressed upward by the spring 122 until the top cover 6 engages with inwardly projecting edges 124 of the plates 126 (FIG. 16) fastened between adjacent magazines 102 on the sprocket wheel 100. Downward fingers 128 of plates 126 engage magazines 102 and locate them in recesses 106. The plates 126 prevent the stack of lids from emerging from the magazine 102. The uppermost lid 6 is removed by means of a vacuum device described below.
Associated with each magazine 102 is a lid attachment head 130 which, using a vacuum, removes the top lid 6 from the magazine 102, guides the lid 6 upwards and radially outwards until it is stored above the filled container C. Each head 130 is in a bell-shaped flange spaced above the sprocket wheel 100
132 attached radially movable to the machine. Hubs
136 and 134 on the flange 132 and on the sprocket wheel 100 as the struts 138 separate the flange
132 from the sprocket 100. The hubs 134 and
136 on the main shaft 118 allow all the components described to rotate as a unit.
The heads 130 move radially of the machine from positions above the magazines 102 (FIG. 15) to positions above the carriers 12 (FIG. 17) in a movable manner in a guide 141 in the flange 132
Carriage 140. A roller 142 of carriage 140 runs in a cam slot 144 (FIG. 13) in one of an upper, fixed, circular upper part
148 of the machine downward wall is formed.
Each lid attachment head 130 (Fig. 15, 17 and 3) be available from a perforated disc 150 made of rubber or similar material, which becomes a suction surface
153 leading holes 152 contains. The disc 150 is fitted in a receiver 154 which is tapered slightly more than the vertical thickness of the disc 150 and thus a vacuum chamber 156 above the disc
150 forms to form a common passage 152 connecting all holes 152. With the Kam mer 156 a coupling 158 is connected to a
Air line 160 is connected.
The head 130 is by means of a rubber connection
162 resiliently with a perpendicular in a sleeve 166 (Fig. 15 and 17) between a slot and pin connection 168 certain limits sliding
Plunger 164 connected. A preloaded spring 170 between a plunger 172 and a plug 174 rotatably fitted in the sleeve 166 holds the plunger 164 in a lower position relative to the sleeve 166. A roller 176 in the upper forked end of the plug 174 engages a profile cam track 178 formed in the upper part 148. A spring 182 presses the sleeve 166 upwards relative to a sleeve 180 which forms part of the slide 140.
The spring 182 is compressed between a lid 184 and a shoulder at the base of the sleeve 180. The lid 184 has an inwardly projecting flange 185 which is held against a washer 187 between the sleeve 166 and the plug 174. This arrangement forces roller 176 against cam track 178. The cam track 178 is concentric with the cam slot 144 so that the roller 176 is never out of engagement with the cam track 178 when the carrier 12 is moving radially.
A locking pin 190, which slides radially and horizontally in the slide 140, engages with a vertical slot 188 in the plunger 164 in order to disengage the plunger 164 and consequently the pressure-exerting lid attachment head 130 in an upper position in an upper position Lock carrier 12. The locking pin 190 is provided with inner and outer annular grooves 192 and 194 into which, when the locking pin 190 is in either its outer or inner position, a spring-loaded lock 196 engages. A pressure is exerted on a head 198 of the locking pin 190 by the devices described below in order to move the locking pin 190 into and out of the locking position.
The lid-fitting process, which runs in a circle and in which the pressure-exerting heads 130 seal the lids 6 with the flanges 4 of the filled containers C, is illustrated with particular reference to FIGS. 13 and 20, with the 00 position of the lid-fitting station 40 in FIG. 13 shown at the lower end and in the diagram of FIG. 20 at the lower end. In FIG. 20, the line A symbolizes the vertical movement of the lid placing head 130, the solid line B the switched-on vacuum; the dashed line B, the vacuum switched off and the line C the horizontal movement of the lid fitting head 130. In the 2650 position, each head 130 is in the lower position (line A) with the suction surface 153 of the perforated disc 150 in engagement with the uppermost lid 6 in the Magazine 102.
The vacuum is switched on at 2700 (solid line B in FIG. 20) by the devices described below, so that the uppermost cover 6 in the magazine 102 adheres to the suction surface 153 by means of a vacuum. When the magazine 102 and the head 130 to 3200 have rotated, the vertical movement A of the head 130 begins. As can be seen from FIG. 14, the cam track 178 is provided with an elevation 200 which enables the head 130 to be raised by the spring 182. The vacuum is still on and the head 130 is still in its internal position.
At 3400, the lifting of the head 130 is completed, whereupon the carriage 140, driven by the cam slot 144, begins to move outward in its guide 141 (line C in FIG. 20) until the lid placing head 130 is above the container C in the carrier 12 (Fig. 15), i.e. H. at 360 or 00 of the rotation. At about 130, a slope 202 (FIG. 14) in the cam track 178 causes the head 130 to move downward, which presses the lid 6 against the flange 4 of the container C. The downward pressure movement is terminated at 250 of the circular movement. This position is referred to as the sealing position and is shown in FIG. 3. In this position, the lid 6 is hermetically sealed to the flange 4 by fusing the vinyl covers together.
The heat causing the fusion is fed to the flange 4 of the container C from the carrier 12 itself. As already mentioned, the carrier 12 has a significantly greater mass than the container C, but it only engages with the container C on the underside of the flange 4 (FIG. 3), the tapered parts 18 and the depth of the interior 16 prevent contact with the walls and the bottom of the container housing 2. As a result, the heat that was transmitted to the carriers 12 before they received their containers C is transmitted to the flange 4 only by the lip 14. The sealing position is continued between 250 and 950 of the circular movement of station 40 (see line A in FIG. 20).
As soon as the container C reaches the 950 position, a further elevation, not shown, in the cam track 178 allows the head 130 to be raised.
As can be seen from the solid line B in FIG. 20, the vacuum is still on. As a result, the sealed container C adhering to the suction surface 153 of the perforated disk 150 is lifted out of the carrier 12 (FIGS. 2 and 20, raised part of line A). The removal of the container C from the carrier 12 is complete at 100. The conveyor chain 22 is released from its connection with the sprocket wheel 100 and carries its empty carrier 12 away from the cover-placing station 40 (FIG. 13). The filled, lidded and sealed containers C, however, are guided further around the periphery of the machine up to the 1600 position at which the vacuum is immediately switched off (solid line B merges with dashed line B in FIG. 20), so that the finished container C falls off head 130.
Below the path of the lid placing heads 130 is a chute 204 (FIG. 2), along which the then closed containers C slide in cooling and packaging devices which do not form part of the invention.
The head 130 remains in its raised and outer position until it reaches the 2150 position, whereupon the slide 140 moves inward under the action of the cam slot 144 (line C, FIG. 20). At 3250, the head 130 is again in its inward position above the magazine 102, whereupon an inclination, not shown, in the vertical cam track 178 moves the head downwardly over the magazine 102 to engage the next cover 6. At 2650 the head 130 is engaged with the next cover 6 in the magazine 102 and the vacuum is switched on again at 2700 (solid line B in FIG. 20). The lid placing head 130, which has now sucked in the next lid 6, now repeats the work cycle with a container C in another carrier 12.
Since there are 36 lid attachment heads 130 and the machine is in uninterrupted operation, 35 additional containers C were filled and closed between the work cycles of each individual head 130, 35.
The vacuum used on each of the heads to pick up lids 6 is controlled by a separate valve 206 (Figures 15, 17, 18 and 19). All valves 206 have a common, annular valve housing 208, which is connected to flange 132 by clamps 210. An annular groove 212 in the housing 208 is covered by a plate 214 so that the groove 212 serves as a chamber connecting all of the valves 206 to a common vacuum source. Four connecting pieces 216 screwed into the plate 124 connect the annular groove 212 to a vacuum pump 218 (FIG. 14) via the tubes 220 which extend from connecting pieces 222 in the main shaft 118. A bore 224 in the shaft 118 is connected to the vacuum pump 218 via the conduit 226 (FIG. 14).
As a result of this arrangement, a vacuum or at least a pressure which is less than atmospheric pressure always exists in the annular groove 212.
Each of the valves 206 (FIGS. 18 and 19) has the aforementioned common valve housing 208 and a radial bore 232 in which a piston 234 slides.
A plunger 236 with a frustoconical head part 238 is connected to the piston 234.
A spring 240 mounted in the closed end of the bore 232 presses against the piston 234 in order to push it to the right (FIG. 18). The bore 232 forms part of a passage leading from the vacuum pump 218 to the cover-fitting head 130.
Depending on the position of the piston 234, the passage is either blocked or the cover fitting head 130 is in open communication with the vacuum pump 218. An annular chamber 242 in the valve housing 208 surrounds the bore 232 and is connected to the bore 232 via radial passages 244 and via passages 246 and 248 in communication with chamber 212, the dimension of the latter being controlled by an adjustable needle valve 250. As already mentioned, there is always a vacuum in the annular chamber 212 and therefore in the annular chamber 242 or at least a pressure less than that of the atmosphere.
The flexible air hose 160, which leads to the capping head 130, is connected to the valve body 208 by a connection 252 and is connected to the bore 232 via a passage 244, an annular groove 256 and radial passages 258. Larger radial passages 260 lead from the outside of the valve 206 to the front end of the bore 232. A narrowed part or annular space 262 surrounds the center of the piston 234 and is at all times connected to the annular groove 256 leading to the air hose 160. This annular space 262 is also in communication either with the vacuum chamber 212 or with the atmosphere via the passages 260, it depending on whether the piston 234 is in the position shown in FIG. 19 or in the position shown in FIG.
As previously mentioned, the position of the piston 234 determines whether the capping head 130 is under vacuum or atmospheric pressure.
A central counterbore 264 in piston 234 communicates at all times with the end of bore 232 in which spring 240 is located.
Likewise, the counterbore is always in communication with the annular space 262 of the piston 234, with the latter via the radial passages 266. The closed end of the bore 232 with the spring 240 is, since the annular space 262 is always in communication with the head 130, always under the same pressure as the capping head 130. The spring 240 always exerts a pressure on the piston 234 to move it to the position shown in Fig. 18, whereby the air hose 160 and therefore the capping head 130 is under atmospheric pressure.
In this position (FIG. 18) there is a vacuum only in the chambers and passages 212, 248, 246, 242 and 244. However, a vacuum is created at the lid attachment head 130 when the conical head 238 of the plunger 236 is in the 2700 position of the machine frame (FIG. 20) fixed control surface 270 (FIG. 13) inward and the piston 234 is thus shifted to the left
A downwardly extending fixed arm 286 is connected to the lower end of the protrusion 284. If the plunger 236 is in its external or vacuum blocking position (FIG. 18), its head 238 touches the trigger finger 280 to the right of the arm 286, which causes the shaft 282 to rotate. The resistance created by the trigger finger 280 would normally force the plunger 236 back inward, but the arm 286 engaging the inner surface of the head 238 prevents such backward movement. A lever arm 288, the position of which is established by an adjustable retaining screw 289 (FIG. 13), is adjustably connected to the upper end of the shaft 282. The lever arm 288 and consequently the release finger 280 are pivoted counterclockwise by a locking spring 290 and brought into engagement with the retaining screw 289 (FIG. 13).
The opposite end of the lever arm 288 engages a plunger 292 of a microswitch 294 which is connected in series with a solenoid 296. A tappet 298 of the solenoid 296 is connected to a toggle lever 300 via an adjustable connecting rod 302.
A second toggle lever 304, hinged at 306 to a part 308 of the machine frame, is connected to the toggle lever 300 via a connecting rod 310.
The upper arm 312 of the toggle lever 304 is curved and ends in a position opposite to the movement path of the head 198 of the locking pin 190 in the slide 140 (FIG. 15).
When the plunger 236 of the control valve 206 is in its external or vacuum shut-off position (FIG. 18), the trigger finger 280 is pivoted, whereby the microswitch 294 is actuated, which closes the circuit to the solenoid 296, which, as can be seen in FIG is, the toggle lever 304 is pivoted in the counterclockwise direction via the toggle lever 300 and thereby drives the locking pin 190 into the slot 188 in the plunger 164 of the lid fitting head 130. This locks the plunger 164 in an elevated position so that the head 130 cannot engage the container C in the carrier 12 or, if there is no container C in the carrier 12, not with the annular lip 14 of the carrier 12 can intervene.
The locking pin 190 must be pulled out of the slot 188 so that the cover-mounting head 130 can be operated in the normal manner in the next work cycle. A cam 314 (FIG. 13) which engages the inner surface of the head 198 of the locking pin 190 pulls it outward. The cam 314 is arranged so that the locking pin 190 is only pulled out when the head 130 is in the upright position, that is between the 1150 and 2350 positions.
If there is no container C in the carrier 12 when the lid attachment head 130 carrying one lid 6 moves downwards, this would seal the lid 6 with the heated lip 14 of the carrier 12, which obviously has to be prevented, otherwise the carrier 12 would not could accommodate another container. A display device described below prevents such occurrences.
A container display device, consisting of a lamp 320 and a photoelectric cell 322 (FIGS. 13 and 21), is arranged in front of the lid-placing station 40. The lamp 320 on a support 321 is located a little to one side and below the carrier 12 when this is fed to the cover-placing station 40 by means of the chain 22. The photoelectric cell 322 on a support 323 is located above and on the other side of the carrier 12, so that if there is no container C in the carrier 12, the light through the opening 20 in the side wall of the carrier 12 and through the open one Top of the girder falls to actuate photocell 322. A screen 324 interacts with the light source 320 and the cell 322 and is rotatably mounted in a plane a little above the upper part of the carrier.
The diaphragm 324 provided with lamellas 326 is rotated at a circumferential speed equal to that of the chain 22, with each lamella 326 passing between adjacent carriers 12 in order to interrupt the light beam from the light source 320 to the cell 322. This ensures that the cell 322 is not actuated through the space between the carriers, as would be the case if there were no diaphragm 324, but is only actuated when a container C in the carrier 12 is missing. The screen 324 is connected to a shaft 327 on which a sprocket wheel 328 of the same diameter is also mounted, which meshes with the chain 22 in order to drive the screen 324.
The photocell 322 actuates a solenoid 329 (FIGS. 13 and 17) which is adjustably connected to a toggle lever 330 which is rotatably mounted on the upper part 148 of the machine and whose arm 331 extends into the area of the vacuum control valve 206. A release lever 332 is rotatably mounted at the lower end of the toggle lever 330, a spring 334 bringing the release lever 332 into engagement with an adjustable stop 336. A finger 338 on the release lever 332 is located a little inward of the movement path of the heads 238 of the plungers 236 of the vacuum control valves 206. As soon as the photocell 322 indicates an empty carrier 12, the solenoid 329 is actuated, which moves the toggle lever 330 in a counterclockwise direction (Fig. 17) pivoted, whereupon the finger 338 grabbing behind the head 238 of the valve 206 pulls the head 238 outwards and thus switches off the vacuum.
Since the vacuum is switched off by means of the toggle lever 330 in the 3100 position (FIGS. 13 and 20), the lid that should have been removed is not lifted out of the magazine, but the lid attachment head 130 moves upwards without the lid 6.
As soon as the trigger finger 280 is reached in the 3600 position, the head 238 of the then protruding valve tappet 236 pivots the same so that the locking pin 190 engages in the slot 188 in the manner already explained and locks the head in the raised position and out of engagement. This prevents the head 130 from moving downwards towards the empty but heated carrier 12, which could result in damage to the head.
As a safety measure, the vacuum is switched off and the lid placing head 130 does not perform any downward movement if there is no container C in the carrier 12. Furthermore, should there be no cover 6 in the magazine 102, the vacuum is switched off and the head 130 is also prevented from moving downwards towards the filled and heated containers C. The vacuum is also switched off and the head moves downwards
130 to prevent the container C, if the head 130, although the magazine 102 is full, should not remove a cover 6. Although each of these safety devices will operate during a cycle for any of the reasons stated, before the next cycle begins the head 130 is unlocked and returned to its operative position and the vacuum system is returned to normal.
Turning off the vacuum on a head 130 or locking a head 130 in an elevated position does not affect the operation of the remaining 35 heads or vacuum control valves 206 in any way.
Accordingly, failure of either a carrier 12, a magazine 102, or a head 130 will not cause failure of the entire machine or the other heads 130.
After the carriers 12 have left the lid-placing station 30 and after the filled and sealed containers C have been lifted out of the carriers 12 and dropped into a chute 204, the carriers 12 run through an elongated metal housing 340 onto a frame part 342 Existing heating station 44. The housing 340 has a heat reflective interior and heating elements 344 extending along the housing above the beams 12. The heating elements 344 heat the beams 12 as they pass through the interior of the housing 340. The carriers 12 have sufficient mass that, once they have been heated, they remain hot for a relatively long time, since only a small amount of their total heat is conveyed to the container flanges 4.
The subsequent passes through the housing 340 are therefore only of short duration and do not slow down the operation of the machine.
After passing through the heating station 44, the carriers 12 are again ready to receive containers C in the loading station 28. Before this, however, each carrier 12 is automatically sensed in an ejection station 46 in order to determine the presence of containers C which have not been lifted out of the carrier 12 by the lid placing head 130. As it rotates around the sprocket 52, each carrier 12 is mechanically checked from below by ejector fingers (FIGS. 5, 6 and 10 to 12). Each carrier 12 is provided at its bottom with openings 350 which are arranged on each side of the web 24. The openings 350 receive a pair of fingers 352 which, as shown in Figure 11, test for the presence of a container C and remove the container C from the carrier. The fingers 352 are formed by the forked ends of a plate 354.
Each plate 354 is attached to the top of a vertical rod 356 which slides in a hub 358 in the sprocket 52. The inner end of plate 354 has slots 360 which, with a perpendicular pin 362, align fingers 352 with openings 350 in carriers 12 when fingers 352 are actuated to enter the carriers. Plates 354, and consequently fingers 352, are raised by a fixed, slotted cam 364 mounted below sprocket 52 and a roller 366 at the lower end of each rod 356 engaging cam 364.
As carriers 12 rotate around sprocket 52, in the 1950 position (FIG. 12), rollers 366 engage cam 364 and fingers 352 are moved upward through carrier 12 (FIG. 11) and any remaining containers Lift C out of the straps.
Above the carriers 12, but in the path of a raised container C, a deflector 368 is mounted which deflects the containers C into a chute 370 which leads to a collection point. After chute 370, cam track 364 slopes downwardly causing fingers 352 to descend through openings 350 in carriers 12 to their normal position at 3200. At this 3200 location, all carriers 12 are without bin C and run as can be seen in Fig. 6, back to the charging station 28 to begin a new work cycle.